Question

7．（一）（1）化學(xué)式為C₆Hm的烷烴，m值等于14；請(qǐng)寫出HCl的電子式．
（二）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，圖是N₂（g）和H₂（g）反應(yīng)生成1mol NH₃（g）過程中能量變化示意圖．
（2）請(qǐng)寫出N₂和H₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；
（3）若已知下列數(shù)據(jù)：

化學(xué)鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	435	943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N-H的鍵能390kJ•mol^-1
（4）合成氨反應(yīng)通常用鐵觸媒作催化劑．使用鐵觸媒后E1變化是：E₁減小 （填“增大”、“減小、”“不變”）．
（5）用NH₃催化還原NOX還可以消除氮氧化物的污染．例如
4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=akJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H₂=b kJ•mol^-1
若1mol NH₃還原NO至N₂，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol（用含a、b的式子表示）

Answer 1

分析 （1）烷烴的通式為C_nH_2n+2，化學(xué)式為C₆Hm的烷烴，m=2×6+2=14；HCl分子是由1個(gè)氫原子和1個(gè)氯原子通過共用1對(duì)電子結(jié)合而成的共價(jià)化合物其電子式為；
（2）據(jù)焓變等于反應(yīng)物活化能減去生成物活化能求算焓變，再書寫熱化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能計(jì)算；
（4）使用鐵觸媒作催化劑，反應(yīng)的活化能減��；
（5）利用蓋斯定律計(jì)算．

解答 解：（1）烷烴的通式為C_nH_2n+2，化學(xué)式為C₆Hm的烷烴，m=2×6+2=14；HCl分子是由1個(gè)氫原子和1個(gè)氯原子通過共用1對(duì)電子結(jié)合而成的共價(jià)化合物其電子式為，故答案為：14；；
（2）據(jù)焓變等于反應(yīng)物活化能減去生成物活化能求算焓變，N₂和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃過程中的△H=300×2KJ/mol-（3×435+943）KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol，故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；       
（3）反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設(shè)N-H的鍵能為x，則943+3×435-6x=-92，x=390，故答案為：390；
（4）使用鐵觸媒作催化劑，反應(yīng)的活化能減小，故答案為：減��；
（5）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ/mol
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H₂=bkJ/mol
利用蓋斯定律將$\frac{①-3②}{4}$可得NH₃（g）+$\frac{3}{2}$NO（g）=$\frac{5}{4}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，所以1mol NH₃還原NO至N₂，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，故答案為：$\frac{a-3b}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化知識(shí)，注意物質(zhì)的總能量、鍵能與反應(yīng)熱的計(jì)算關(guān)系，把握蓋斯定律的計(jì)算方法，題目難度中等．